AI 시대 중요 과학기술, BCI(Brain-Computer Interface) 칩으로 영생이 가능할까

AI 시대 중요 과학기술

BCI(Brain-Computer Interface) 칩으로 영생이 가능할까

사람 뇌에 칩 이식 성공

1월 29일 일론 머스크Elon Musk는 X(옛 트위터)에 2016년 설립한 뇌신경과학 스타트업 회사 했다고 알렸다. 머스크는 “뉴럴링크의 첫 제품은 텔레파시”라며 “이를 통해 생각하는 것만으로도 휴대전화나 컴퓨터는 물론, 그것들을 통하는 거의 모든 기기를 제어할 수 있다.”라고 전했다.

이어 머스크는 “초기 사용자는 팔다리를 쓰지 못하는 사람”이라며 “스티븐 호킹이 타자를 빨리 치는 타이피스트Typist나 경매인(auctioneer)보다 더 빠르게 의사소통을 할 수 있다고 상상해 보라. 그것이 목표.”라고 덧붙였다. 세계적인 물리학자 스티븐 호킹Stephen William Hawking은 21세부터 근육이 위축되는 루게릭병을 앓아 신체 곳곳이 마비돼 평생을 휠체어에 의지하며 생활했다.

1970년대 처음 개념이 등장한 ♣는 이렇다 할 성과를 내지 못하다가 최근 뇌과학, 전자공학, 의학 기술의 성장과 함께 빠르게 진화하고 있다. 이미 미국 BCI 스타트업 회사 싱크론Synchron은 BCI 칩 ‘스텐트로드Stentrode’를 선보였으며, 스위스 로잔공대 연구팀은 지난해 5월 하반신 마비 환자의 뇌에 칩을 심어 걷게 하는 데 성공했다.

컴퓨터와 완전히 연결되는 뇌

전문가들은 뉴럴링크의 BCI 칩이 기존 BCI 칩보다 한 단계 진화했다고 평가한다. 기존 BCI 칩은 뇌 전극 신호를 유선으로 수신하지만, 뉴럴링크의 BCI 칩 텔레파시는 진짜 텔레파시를 하는 것처럼 무선으로 한쪽에서 발생한 신호를 다른 한쪽으로 전달하기 때문이다. 이는 필수적으로 뇌에 칩이 이식되어야 하는데 이 상태를 인간이 얼마나 버틸 수 있는지, 얼마나 안정적으로 작동하는지가 관건이다. 뉴럴링크는 동전 크기의 장치를, 연구를 먼저 시작한 싱크론은 뇌의 혈관에 들어가는 작은 스텐트 같은 장치를 사용한다. 프리시전 뉴로사이언스Precision Neuroscience(2021년에 설립된 BCI 스타트업 회사)는 미세 전극 어레이를 이식한다.

머스크는 한다는 계획이다. 현재는 팔이나 다리 등 신체 일부를 쓰지 못하는 환자를 위해 연구 개발되고 있지만, 인공지능(AI)을 활용해 슈퍼 뇌를 구현하겠다는 것이다.

더 나아가 머스크의 #뇌 임플란트#(Brain Implant)는 ‘영생永生’까지 가능하게 해 준다. 머스크는 각종 콘텐츠를 클라우드에 저장하고 내려받듯이 인간의 기억도 외부에 저장해 휴머노이드Humanoid 로봇에 기억이 든 칩만 넣으면 몸 없이 영생할 수 있음을 시사했다.
그는 “기술이 완성되면 나의 뇌에도 칩을 삽입할 것”이라며 “우리가 인체를 통해 존재하지 않게 되면 지금까지와는 전혀 다른 존재가 될 것이다. 우리의 기억과 자아가 존재하는 한 (로봇 등을) 우리라고 판단하는 게 가능하다.”라고 말했다.

소형 칩을 좌뇌와 우뇌에 직접 이식하는 임상 시험 인원은 2024년 11명, 2025년 27명, 2026년 79명으로 확대된다. 실제 상업적 사용까지는 상당한 시간이 걸릴 전망이지만, 올해 인체 임상이 ‘뇌 임플란트(이식)’ 시대의 서막을 열 것이라는 기대가 높다.

인간의 뇌를 모방한 뉴로모픽Neuromorphic 컴퓨터

AI 기술은 아직 하드웨어로 완벽하게 구사할 수 없고 소프트웨어로 구현되는데, 충분한 기능을 수행하기 위해서는 반도체 성능이 뒷받침돼야 한다. 우리 국민에게 잘 알려진 알파고는 이세돌 9단과 대국하기 위해 약 3,000여 대의 기업용 서버를 연결해서 작동했다. 여기에는 1,202개의 중앙처리장치(CPU)와 176개의 그래픽처리장치(GPU), 103만 개의 메모리반도체 그리고 100여 명의 과학자 등 엄청난 물적⋅인적 자원이 동원됐고 시간당 170킬로와트라는 막대한 양의 전력이 소모됐다.

CPU를 활용한 기존의 컴퓨터 계산 방식은 하나의 명령을 한 개씩 차례대로 처리해야 하므로 AI 기술이 요구하는 속도를 처리하는 데 있어 한계에 부딪히게 된다. 이를 극복하기 위해서 연구되고 있는 유력한 대안 중 하나가 ‘Neuromorphic’ 반도체 기술이다. 인간 뇌의 신경세포(Neuron)와 영어 모픽Morphic(모방하다)의 합성어로, 말 그대로 다. 인공신경망이 인간의 두뇌를 소프트웨어로 구현하는 것이라면 뉴로모픽은 하드웨어로 이를 구현하는 분야다. 이런 뉴로모픽 반도체의 최대 장점은 기존 반도체와 비교해 높은 집적도(1개의 반도체 칩에 들어가는 소자 수)에 있다. 한국과학기술원(KAIST) 전기 및 전자공학부 연구팀이 지난해 8월 개발한 뉴로모픽 반도체의 경우 시중에 나온 CPU보다 집적도가 3,500배 높다. 기존 CPU 대비 연산 처리 능력이 수천 배 빠르다는 의미다.

그리고 ‘뉴로모픽’ 반도체 기술을 적용한 슈퍼컴퓨터가 올해 처음 등장한다. 호주 웨스턴 시드니대 연구진은 뉴로모픽 컴퓨터 ‘딥사우스DeepSouth’를 4월에 공개한다. 딥사우스는 초당 약 228조 번에 달하는 시냅스 연산을 처리할 수 있다. 인간의 뇌가 정보를 처리하는 속도와 비슷한 수준이다. 인간의 뇌처럼 효율적으로 정보를 처리하고 기억할 수 있는 으로 보인다.

과학기술에 마음을 불어넣는 수행

컴퓨터는 점점 인간의 뇌를 모방하려 하고 인간의 뇌는 점점 컴퓨터처럼 되고 싶어 하는 것 같다. 정말 머스크의 말처럼 인간이 육체를 버리고 영생이 가능할까. 기억과 의식을 칩에 넣는다면 그것은 데이터와 알고리즘의 복제품일 뿐이다. 그리고 복제품은 얼마든지 찍어낼 수 있다. 기계와 인간의 경계가 모호해지고 나의 복제품이 넘쳐나게 되면 진짜 사람은 어디서 존재 의미를 찾아야 할까.



사람이 천지와 더불어 삼재三才가 된 것은 오직 마음이 있기 때문이라고 한다. 태모님도 가을개벽 시대에 천지와 더불어 사람이 새로워지려면 마음의 조화가 열려야 한다고 하셨다. 그런데 지금의 과학기술이 추구하는 것은 그저 마음의 그림자일 뿐이다. 행동하고 인식하는 인간의 모든 것들은 마음의 활동일 뿐이지 그것이 곧 마음은 아니다. AI, 뇌과학, 컴퓨터 기술이 극한으로 치닫는 이 시대에는 인간의 가치를 증명하고 스스로를 구원하기 위해 진아眞我를 찾는 수행이 더욱 절실해 보인다. (이강희 객원기자 / 본부도장) ◎